汽轮机检修中螺栓损坏原因剖析及应对策略

 汽轮机检修中螺栓损坏原因剖析及应对策略

作者姓名：韩艳顺

单位名称：广东粤电博贺能源有限公司 单位省市：广东省茂名市单位邮编：525437

摘要：在汽轮机机组当中，由于螺栓的数量众多，其市场价格也比较高。若不能科学合理、准确地处理，将导致螺栓损坏，导致螺栓维修周期延长，维修的成本增加，在这种情况下，加强螺栓维修工作是非常有必要的。因此，本文将深入分析汽轮机检修时螺栓破损的原因，并提出相应的处理方法，以便更好地减少维修成本，节约能源，保证相关设备的有效运转。

关键词：汽轮机检修；螺栓损坏；原因剖析；应对策略

1螺栓检修基本程序

①拆卸螺栓。汽轮机的螺栓是相互联系的，因此，在拆卸的过程当中，必须确保其金属部分的温度在80摄氏度左右。按螺栓的装配状况，将其按顺序排列，并进行编号，以免在以后的装配当中出现各种不同尺寸的螺栓，延误了回装。②检修和维修螺栓。在维修之前，应先做好拆卸、清理螺钉、螺帽等的准备工作，以确保零件的清洁。其次是正规的检查，包括螺丝过紧和试扣，如果螺丝和松下的螺钉都比较好安装，就表示没有任何的损伤；相反，有问题，必须进行调查。最后，采用适当的维修办法，以确保螺钉的完整和螺钉的表面平整。③回旋螺栓。首先将螺栓进行冷压，然后进行热压，然后根据正确的安装程序，依次进行回装，并确保螺栓扭矩的正确设定。但是，上述技术及流程中仍有缺陷，例如螺栓损坏程度的检查，螺栓损坏问题未细化，对维修的效果有一定的影响。

2螺栓损坏的原因分析

2.1检修中螺栓的螺牙咬死

所谓的螺牙就是一种与牙齿形状相似的螺栓外形，由于其咬合的原因，会造成螺栓的损伤，从而影响到螺栓的正常工作。实际应用当中，因咬死而导致的齿根咬死，如下扣咬死、螺栓咬死等，对涡轮机螺栓的安全性造成了很大的影响。造成螺钉咬死的主要因素有：①螺钉的制作质量不可靠，采用的热处理方法不够合理；②在工艺过程当中，不能在螺纹上涂上防烧抗咬合剂，从而影响到螺纹的加工质量；③在加工过程当中，螺纹上的残余杂质没有及时清除，会影响到加工效率。同时，由于螺栓长期处于高温状态，其表面会产生氧化层，从而对螺钉、螺栓的安全性能产生一定的影响。如果在一定的时间内，当螺纹表面的氧化镁被破坏时，就会产生毛刺，从而引起螺钉的咬合问题。

2.2螺栓开裂

螺栓有裂纹或者断裂问题的原因有很多：首先，在使用过氧乙炔火焰的时候，由于螺栓的不均匀受热，会产生很大的温差应力，从而导致螺栓有裂纹或出现断裂现象；第二，螺栓材质不合格，在实际生产中会产生元素的偏析，导致螺栓产生粗大的颈部问题；第三，安装方法不当，导致应力集中，从而引起螺栓断裂；第四，组装过程不到位，导致了附加应力的增加。如果球面垫圈的磨削不够仔细，会造成螺栓产生倾斜，从而产生对应的附加应力；第五，大的预紧力，没有根据有关规范进行扭矩的紧固。如果螺栓的预紧力过大，则会使其产生更大的拉伸应力，从而使其弯曲和扭转应力增大，从而使螺栓断裂的几率大大提高。

2.3汽缸中分面泄漏

产生泄漏的原因有很多，第一，在工作机对于螺母进行拧紧的时候，螺栓发生了各种各样的问题，并被未知的力量所影响，使得在汽缸内形成一种压力，从而导致内部和外部的压差，所以就发生泄漏。在汽轮机的具体工作当中，螺母以及螺栓需要很长一段时间才能完成，在这样的工作环境下，往往会有很高的压力和高温，在这种情况下，很容易产生松弛，在松弛状态下会产生气缸中的分面渗漏现象。

3螺栓损坏应对策略

3.1螺牙咬死问题处理

每一根螺栓、螺帽以及底扣在回装之前都要认真地进行试验、检查，把每一根毛刺都清除得一干二净。在重新装入高温螺栓之前，应先将原有的牛油等清除干净，然后在涂上润滑剂后，才能进行安装。由于不同的加热器口径不同，所需要的加热器的长度和厚度也不同。在加热时，要合理选用合适的加热器，即：加热器的长度要与螺栓相匹配，保证加热器的有效发热量都在螺孔当中，而加热器的外露部分要小于25 mm，为了不影响加热杆的使用寿命，也不会对螺栓产生不利的影响，因此，加热杆的直径应该比孔小约1毫米。加热杆和电热器的功率要适当地选用。

有关法律法规中提到，汽缸螺栓的拆卸，应在汽缸内的金属温度低于80摄氏度时，由于汽缸螺栓和螺帽有一部分突出在汽缸外面，而热容比汽缸要小，因此，当汽缸停止工作时，螺栓的冷却速率会比汽缸更快。当螺栓的温度低于气缸时，会出现螺栓的冷缩现象，此时的紧固力要比正常情况下的要大得多。而且，随着温度的增加，金属的硬度也会降低，如果这时候进行螺栓的拆除，很有可能会造成螺栓的咬合，从而对相关设备造成伤害。在拆卸之前大约4小时，可以用煤油或松动剂等在螺纹上进行润滑，使其易于拆卸。如果螺帽已经坏掉，不能拆卸，应该用专业的气焊工人用割把来保护螺丝。可以根据如图1来操作螺帽切削。首先切开两侧，然后切开横向的切口，这时螺帽就会脱落。在实际的切割操作当中，不能操之过急，应一层一层地熔化，避免误操作造成螺杆螺纹损坏。

图1 螺母切割示意图

3.2螺栓裂纹及断裂问题处理

在汽轮机螺栓进行检修的过程当中，应使用有关的检验设备对全部螺栓进行全面、细致的检查，重点是螺栓是否出现裂纹、断裂状况，一旦出现这种问题，就必须立即采取措施，对比较严重，无法修复的螺栓，可以直接替换。此外，在使用球形密封垫时，有关工作人员要注意观察其表面有无毛刺、凹凸等现象，若有则及时正确处理，以免出现预应力。在拧紧螺栓时，要注意根据螺栓的实际尺寸和相关材料，选用相应的扳手，用这种方法保证螺栓拧紧的有效性，在实际的螺纹拧紧过程当中，也要防止螺钉的力量太大而导致螺栓再次断裂。

3.3汽缸中分面泄漏问题处理

在具体的检修实践当中，对于螺栓力矩必须要明确，并根据相应的规范和标准，按照液压扳手的规范和合理的使用下完成螺栓的紧固，同时还要测量和观察空缸的情况，从而要科学合理地控制螺栓的拧紧，既保证了螺栓的紧固，又防止了气缸泄漏问题。

4螺栓检修工艺工程的改进

在进行汽轮机螺栓检修的过程当中，相关检修人员要充分掌握有关的知识和技术，从专业的观点，进行科学合理有效的检修，并制订有效的解决办法。然而，为了确保螺栓的质量达到标准，在具体的维修工序中必须严格遵循相关的工序，有序地进行操作。具体操作方法为：①观察高温高压工况下螺栓的工作状况，采用先进的检测技术全面、细致、深入地进行检查，查明有无损坏。②如果发现有螺栓的损伤情况，需要进行进一步的检查，以判断螺钉是否被卡住或折断。③按螺栓破损情况，进行正确的检修计划，对螺栓进行彻底的修理，并定期清洗和保养。④对螺栓进行回装，确保螺栓的质量达到标准扭矩，并能支撑汽轮机机组的正常工作。

结语：

通过对汽轮机进行检修工作，可以有效地排除其在实际运用当中的潜在的安全隐患，使机组能够充分发挥其应有的作用。所以，在实施汽轮机维修工作时，必须严格执行各项操作规范，以防止螺栓的丢失，持续改善维修工作的相关质量，这样就能满足汽轮机机组的安全运行需要。在实际运用的过程当中，应该注重对汽轮机机组检修模式的优化，提高机组维修工作的整体水平。

参考文献：

[1]庞晓辉.汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策[J].工程技术：全文版，2016，(8)：00254.

[2]郑琳.汽轮机检修中螺栓损坏原因剖析及应对策略[J].工业技术创新，2016，3(5)：892-895.

[3]陈凯.汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策[J].丝路视野，2017，(26)：169.